sys/netinet/tcp_output.c

   1 /*-
   2  * Copyright (c) 1982, 1986, 1988, 1990, 1993, 1995
   3  *      The Regents of the University of California.  All rights reserved.
   4  *
   5  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
   6  * modification, are permitted provided that the following conditions
   7  * are met:
   8  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
   9  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  10  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  11  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
  12  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
  13  * 4. Neither the name of the University nor the names of its contributors
  14  *    may be used to endorse or promote products derived from this software
  15  *    without specific prior written permission.
  16  *
  17  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE REGENTS AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
  18  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
  19  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
  20  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE REGENTS OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
  21  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
  22  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
  23  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
  24  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
  25  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
  26  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
  27  * SUCH DAMAGE.
  28  *
  29  *      @(#)tcp_output.c        8.4 (Berkeley) 5/24/95
  30  */
  31
  32 #include <sys/cdefs.h>
  33 __FBSDID("$FreeBSD$");
  34
  35 #include "opt_inet.h"
  36 #include "opt_inet6.h"
  37 #include "opt_ipsec.h"
  38 #include "opt_mac.h"
  39 #include "opt_tcpdebug.h"
  40
  41 #include <sys/param.h>
  42 #include <sys/systm.h>
  43 #include <sys/domain.h>
  44 #include <sys/kernel.h>
  45 #include <sys/lock.h>
  46 #include <sys/mbuf.h>
  47 #include <sys/mutex.h>
  48 #include <sys/protosw.h>
  49 #include <sys/socket.h>
  50 #include <sys/socketvar.h>
  51 #include <sys/sysctl.h>
  52 #include <sys/vimage.h>
  53
  54 #include <net/route.h>
  55
  56 #include <netinet/in.h>
  57 #include <netinet/in_systm.h>
  58 #include <netinet/ip.h>
  59 #include <netinet/in_pcb.h>
  60 #include <netinet/ip_var.h>
  61 #include <netinet/ip_options.h>
  62 #ifdef INET6
  63 #include <netinet6/in6_pcb.h>
  64 #include <netinet/ip6.h>
  65 #include <netinet6/ip6_var.h>
  66 #endif
  67 #include <netinet/tcp.h>
  68 #define TCPOUTFLAGS
  69 #include <netinet/tcp_fsm.h>
  70 #include <netinet/tcp_seq.h>
  71 #include <netinet/tcp_timer.h>
  72 #include <netinet/tcp_var.h>
  73 #include <netinet/tcpip.h>
  74 #ifdef TCPDEBUG
  75 #include <netinet/tcp_debug.h>
  76 #endif
  77
  78 #ifdef IPSEC
  79 #include <netipsec/ipsec.h>
  80 #endif /*IPSEC*/
  81
  82 #include <machine/in_cksum.h>
  83
  84 #include <security/mac/mac_framework.h>
  85
  86 #ifdef notyet
  87 extern struct mbuf *m_copypack();
  88 #endif
  89
  90 int path_mtu_discovery = 1;
  91 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, OID_AUTO, path_mtu_discovery, CTLFLAG_RW,
  92         &path_mtu_discovery, 1, "Enable Path MTU Discovery");
  93
  94 int ss_fltsz = 1;
  95 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, OID_AUTO, slowstart_flightsize, CTLFLAG_RW,
  96         &ss_fltsz, 1, "Slow start flight size");
  97
  98 int ss_fltsz_local = 4;
  99 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, OID_AUTO, local_slowstart_flightsize, CTLFLAG_RW,
 100         &ss_fltsz_local, 1, "Slow start flight size for local networks");
 101
 102 int     tcp_do_newreno = 1;
 103 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, OID_AUTO, newreno, CTLFLAG_RW,
 104         &tcp_do_newreno, 0, "Enable NewReno Algorithms");
 105
 106 int     tcp_do_tso = 1;
 107 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, OID_AUTO, tso, CTLFLAG_RW,
 108         &tcp_do_tso, 0, "Enable TCP Segmentation Offload");
 109
 110 int     tcp_do_autosndbuf = 1;
 111 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, OID_AUTO, sendbuf_auto, CTLFLAG_RW,
 112         &tcp_do_autosndbuf, 0, "Enable automatic send buffer sizing");
 113
 114 int     tcp_autosndbuf_inc = 8*1024;
 115 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, OID_AUTO, sendbuf_inc, CTLFLAG_RW,
 116         &tcp_autosndbuf_inc, 0, "Incrementor step size of automatic send buffer");
 117
 118 int     tcp_autosndbuf_max = 256*1024;
 119 SYSCTL_INT(_net_inet_tcp, OID_AUTO, sendbuf_max, CTLFLAG_RW,
 120         &tcp_autosndbuf_max, 0, "Max size of automatic send buffer");
 121
 122
 123 /*
 124  * Tcp output routine: figure out what should be sent and send it.
 125  */
 126 int
 127 tcp_output(struct tcpcb *tp)
 128 {
 129         struct socket *so = tp->t_inpcb->inp_socket;
 130         long len, recwin, sendwin;
 131         int off, flags, error;
 132         struct mbuf *m;
 133         struct ip *ip = NULL;
 134         struct ipovly *ipov = NULL;
 135         struct tcphdr *th;
 136         u_char opt[TCP_MAXOLEN];
 137         unsigned ipoptlen, optlen, hdrlen;
 138 #ifdef IPSEC
 139         unsigned ipsec_optlen = 0;
 140 #endif
 141         int idle, sendalot;
 142         int sack_rxmit, sack_bytes_rxmt;
 143         struct sackhole *p;
 144         int tso = 0;
 145         struct tcpopt to;
 146 #if 0
 147         int maxburst = TCP_MAXBURST;
 148 #endif
 149 #ifdef INET6
 150         struct ip6_hdr *ip6 = NULL;
 151         int isipv6;
 152
 153         isipv6 = (tp->t_inpcb->inp_vflag & INP_IPV6) != 0;
 154 #endif
 155
 156         INP_WLOCK_ASSERT(tp->t_inpcb);
 157
 158         /*
 159          * Determine length of data that should be transmitted,
 160          * and flags that will be used.
 161          * If there is some data or critical controls (SYN, RST)
 162          * to send, then transmit; otherwise, investigate further.
 163          */
 164         idle = (tp->t_flags & TF_LASTIDLE) || (tp->snd_max == tp->snd_una);
 165         if (idle && (ticks - tp->t_rcvtime) >= tp->t_rxtcur) {
 166                 /*
 167                  * We have been idle for "a while" and no acks are
 168                  * expected to clock out any data we send --
 169                  * slow start to get ack "clock" running again.
 170                  *
 171                  * Set the slow-start flight size depending on whether
 172                  * this is a local network or not.
 173                  */
 174                 int ss = V_ss_fltsz;
 175 #ifdef INET6
 176                 if (isipv6) {
 177                         if (in6_localaddr(&tp->t_inpcb->in6p_faddr))
 178                                 ss = V_ss_fltsz_local;
 179                 } else
 180 #endif /* INET6 */
 181                 if (in_localaddr(tp->t_inpcb->inp_faddr))
 182                         ss = V_ss_fltsz_local;
 183                 tp->snd_cwnd = tp->t_maxseg * ss;
 184         }
 185         tp->t_flags &= ~TF_LASTIDLE;
 186         if (idle) {
 187                 if (tp->t_flags & TF_MORETOCOME) {
 188                         tp->t_flags |= TF_LASTIDLE;
 189                         idle = 0;
 190                 }
 191         }
 192 again:
 193         /*
 194          * If we've recently taken a timeout, snd_max will be greater than
 195          * snd_nxt.  There may be SACK information that allows us to avoid
 196          * resending already delivered data.  Adjust snd_nxt accordingly.
 197          */
 198         if ((tp->t_flags & TF_SACK_PERMIT) &&
 199             SEQ_LT(tp->snd_nxt, tp->snd_max))
 200                 tcp_sack_adjust(tp);
 201         sendalot = 0;
 202         off = tp->snd_nxt - tp->snd_una;
 203         sendwin = min(tp->snd_wnd, tp->snd_cwnd);
 204         sendwin = min(sendwin, tp->snd_bwnd);
 205
 206         flags = tcp_outflags[tp->t_state];
 207         /*
 208          * Send any SACK-generated retransmissions.  If we're explicitly trying
 209          * to send out new data (when sendalot is 1), bypass this function.
 210          * If we retransmit in fast recovery mode, decrement snd_cwnd, since
 211          * we're replacing a (future) new transmission with a retransmission
 212          * now, and we previously incremented snd_cwnd in tcp_input().
 213          */
 214         /*
 215          * Still in sack recovery , reset rxmit flag to zero.
 216          */
 217         sack_rxmit = 0;
 218         sack_bytes_rxmt = 0;
 219         len = 0;
 220         p = NULL;
 221         if ((tp->t_flags & TF_SACK_PERMIT) && IN_FASTRECOVERY(tp) &&
 222             (p = tcp_sack_output(tp, &sack_bytes_rxmt))) {
 223                 long cwin;
 224
 225                 cwin = min(tp->snd_wnd, tp->snd_cwnd) - sack_bytes_rxmt;
 226                 if (cwin < 0)
 227                         cwin = 0;
 228                 /* Do not retransmit SACK segments beyond snd_recover */
 229                 if (SEQ_GT(p->end, tp->snd_recover)) {
 230                         /*
 231                          * (At least) part of sack hole extends beyond
 232                          * snd_recover. Check to see if we can rexmit data
 233                          * for this hole.
 234                          */
 235                         if (SEQ_GEQ(p->rxmit, tp->snd_recover)) {
 236                                 /*
 237                                  * Can't rexmit any more data for this hole.
 238                                  * That data will be rexmitted in the next
 239                                  * sack recovery episode, when snd_recover
 240                                  * moves past p->rxmit.
 241                                  */
 242                                 p = NULL;
 243                                 goto after_sack_rexmit;
 244                         } else
 245                                 /* Can rexmit part of the current hole */
 246                                 len = ((long)ulmin(cwin,
 247                                                    tp->snd_recover - p->rxmit));
 248                 } else
 249                         len = ((long)ulmin(cwin, p->end - p->rxmit));
 250                 off = p->rxmit - tp->snd_una;
 251                 KASSERT(off >= 0,("%s: sack block to the left of una : %d",
 252                     __func__, off));
 253                 if (len > 0) {
 254                         sack_rxmit = 1;
 255                         sendalot = 1;
 256                         V_tcpstat.tcps_sack_rexmits++;
 257                         V_tcpstat.tcps_sack_rexmit_bytes +=
 258                             min(len, tp->t_maxseg);
 259                 }
 260         }
 261 after_sack_rexmit:
 262         /*
 263          * Get standard flags, and add SYN or FIN if requested by 'hidden'
 264          * state flags.
 265          */
 266         if (tp->t_flags & TF_NEEDFIN)
 267                 flags |= TH_FIN;
 268         if (tp->t_flags & TF_NEEDSYN)
 269                 flags |= TH_SYN;
 270
 271         SOCKBUF_LOCK(&so->so_snd);
 272         /*
 273          * If in persist timeout with window of 0, send 1 byte.
 274          * Otherwise, if window is small but nonzero
 275          * and timer expired, we will send what we can
 276          * and go to transmit state.
 277          */
 278         if (tp->t_flags & TF_FORCEDATA) {
 279                 if (sendwin == 0) {
 280                         /*
 281                          * If we still have some data to send, then
 282                          * clear the FIN bit.  Usually this would
 283                          * happen below when it realizes that we
 284                          * aren't sending all the data.  However,
 285                          * if we have exactly 1 byte of unsent data,
 286                          * then it won't clear the FIN bit below,
 287                          * and if we are in persist state, we wind
 288                          * up sending the packet without recording
 289                          * that we sent the FIN bit.
 290                          *
 291                          * We can't just blindly clear the FIN bit,
 292                          * because if we don't have any more data
 293                          * to send then the probe will be the FIN
 294                          * itself.
 295                          */
 296                         if (off < so->so_snd.sb_cc)
 297                                 flags &= ~TH_FIN;
 298                         sendwin = 1;
 299                 } else {
 300                         tcp_timer_activate(tp, TT_PERSIST, 0);
 301                         tp->t_rxtshift = 0;
 302                 }
 303         }
 304
 305         /*
 306          * If snd_nxt == snd_max and we have transmitted a FIN, the
 307          * offset will be > 0 even if so_snd.sb_cc is 0, resulting in
 308          * a negative length.  This can also occur when TCP opens up
 309          * its congestion window while receiving additional duplicate
 310          * acks after fast-retransmit because TCP will reset snd_nxt
 311          * to snd_max after the fast-retransmit.
 312          *
 313          * In the normal retransmit-FIN-only case, however, snd_nxt will
 314          * be set to snd_una, the offset will be 0, and the length may
 315          * wind up 0.
 316          *
 317          * If sack_rxmit is true we are retransmitting from the scoreboard
 318          * in which case len is already set.
 319          */
 320         if (sack_rxmit == 0) {
 321                 if (sack_bytes_rxmt == 0)
 322                         len = ((long)ulmin(so->so_snd.sb_cc, sendwin) - off);
 323                 else {
 324                         long cwin;
 325
 326                         /*
 327                          * We are inside of a SACK recovery episode and are
 328                          * sending new data, having retransmitted all the
 329                          * data possible in the scoreboard.
 330                          */
 331                         len = ((long)ulmin(so->so_snd.sb_cc, tp->snd_wnd)
 332                                - off);
 333                         /*
 334                          * Don't remove this (len > 0) check !
 335                          * We explicitly check for len > 0 here (although it
 336                          * isn't really necessary), to work around a gcc
 337                          * optimization issue - to force gcc to compute
 338                          * len above. Without this check, the computation
 339                          * of len is bungled by the optimizer.
 340                          */
 341                         if (len > 0) {
 342                                 cwin = tp->snd_cwnd -
 343                                         (tp->snd_nxt - tp->sack_newdata) -
 344                                         sack_bytes_rxmt;
 345                                 if (cwin < 0)
 346                                         cwin = 0;
 347                                 len = lmin(len, cwin);
 348                         }
 349                 }
 350         }
 351
 352         /*
 353          * Lop off SYN bit if it has already been sent.  However, if this
 354          * is SYN-SENT state and if segment contains data and if we don't
 355          * know that foreign host supports TAO, suppress sending segment.
 356          */
 357         if ((flags & TH_SYN) && SEQ_GT(tp->snd_nxt, tp->snd_una)) {
 358                 if (tp->t_state != TCPS_SYN_RECEIVED)
 359                         flags &= ~TH_SYN;
 360                 off--, len++;
 361         }
 362
 363         /*
 364          * Be careful not to send data and/or FIN on SYN segments.
 365          * This measure is needed to prevent interoperability problems
 366          * with not fully conformant TCP implementations.
 367          */
 368         if ((flags & TH_SYN) && (tp->t_flags & TF_NOOPT)) {
 369                 len = 0;
 370                 flags &= ~TH_FIN;
 371         }
 372
 373         if (len < 0) {
 374                 /*
 375                  * If FIN has been sent but not acked,
 376                  * but we haven't been called to retransmit,
 377                  * len will be < 0.  Otherwise, window shrank
 378                  * after we sent into it.  If window shrank to 0,
 379                  * cancel pending retransmit, pull snd_nxt back
 380                  * to (closed) window, and set the persist timer
 381                  * if it isn't already going.  If the window didn't
 382                  * close completely, just wait for an ACK.
 383                  */
 384                 len = 0;
 385                 if (sendwin == 0) {
 386                         tcp_timer_activate(tp, TT_REXMT, 0);
 387                         tp->t_rxtshift = 0;
 388                         tp->snd_nxt = tp->snd_una;
 389                         if (!tcp_timer_active(tp, TT_PERSIST))
 390                                 tcp_setpersist(tp);
 391                 }
 392         }
 393
 394         /* len will be >= 0 after this point. */
 395         KASSERT(len >= 0, ("%s: len < 0", __func__));
 396
 397         /*
 398          * Automatic sizing of send socket buffer.  Often the send buffer
 399          * size is not optimally adjusted to the actual network conditions
 400          * at hand (delay bandwidth product).  Setting the buffer size too
 401          * small limits throughput on links with high bandwidth and high
 402          * delay (eg. trans-continental/oceanic links).  Setting the
 403          * buffer size too big consumes too much real kernel memory,
 404          * especially with many connections on busy servers.
 405          *
 406          * The criteria to step up the send buffer one notch are:
 407          *  1. receive window of remote host is larger than send buffer
 408          *     (with a fudge factor of 5/4th);
 409          *  2. send buffer is filled to 7/8th with data (so we actually
 410          *     have data to make use of it);
 411          *  3. send buffer fill has not hit maximal automatic size;
 412          *  4. our send window (slow start and cogestion controlled) is
 413          *     larger than sent but unacknowledged data in send buffer.
 414          *
 415          * The remote host receive window scaling factor may limit the
 416          * growing of the send buffer before it reaches its allowed
 417          * maximum.
 418          *
 419          * It scales directly with slow start or congestion window
 420          * and does at most one step per received ACK.  This fast
 421          * scaling has the drawback of growing the send buffer beyond
 422          * what is strictly necessary to make full use of a given
 423          * delay*bandwith product.  However testing has shown this not
 424          * to be much of an problem.  At worst we are trading wasting
 425          * of available bandwith (the non-use of it) for wasting some
 426          * socket buffer memory.
 427          *
 428          * TODO: Shrink send buffer during idle periods together
 429          * with congestion window.  Requires another timer.  Has to
 430          * wait for upcoming tcp timer rewrite.
 431          */
 432         if (V_tcp_do_autosndbuf && so->so_snd.sb_flags & SB_AUTOSIZE) {
 433                 if ((tp->snd_wnd / 4 * 5) >= so->so_snd.sb_hiwat &&
 434                     so->so_snd.sb_cc >= (so->so_snd.sb_hiwat / 8 * 7) &&
 435                     so->so_snd.sb_cc < V_tcp_autosndbuf_max &&
 436                     sendwin >= (so->so_snd.sb_cc - (tp->snd_nxt - tp->snd_una))) {
 437                         if (!sbreserve_locked(&so->so_snd,
 438                             min(so->so_snd.sb_hiwat + V_tcp_autosndbuf_inc,
 439                              V_tcp_autosndbuf_max), so, curthread))
 440                                 so->so_snd.sb_flags &= ~SB_AUTOSIZE;
 441                 }
 442         }
 443
 444         /*
 445          * Truncate to the maximum segment length or enable TCP Segmentation
 446          * Offloading (if supported by hardware) and ensure that FIN is removed
 447          * if the length no longer contains the last data byte.
 448          *
 449          * TSO may only be used if we are in a pure bulk sending state.  The
 450          * presence of TCP-MD5, SACK retransmits, SACK advertizements and
 451          * IP options prevent using TSO.  With TSO the TCP header is the same
 452          * (except for the sequence number) for all generated packets.  This
 453          * makes it impossible to transmit any options which vary per generated
 454          * segment or packet.
 455          *
 456          * The length of TSO bursts is limited to TCP_MAXWIN.  That limit and
 457          * removal of FIN (if not already catched here) are handled later after
 458          * the exact length of the TCP options are known.
 459          */
 460 #ifdef IPSEC
 461         /*
 462          * Pre-calculate here as we save another lookup into the darknesses
 463          * of IPsec that way and can actually decide if TSO is ok.
 464          */
 465         ipsec_optlen = ipsec_hdrsiz_tcp(tp);
 466 #endif
 467         if (len > tp->t_maxseg) {
 468                 if ((tp->t_flags & TF_TSO) && V_tcp_do_tso &&
 469                     ((tp->t_flags & TF_SIGNATURE) == 0) &&
 470                     tp->rcv_numsacks == 0 && sack_rxmit == 0 &&
 471                     tp->t_inpcb->inp_options == NULL &&
 472                     tp->t_inpcb->in6p_options == NULL
 473 #ifdef IPSEC
 474                     && ipsec_optlen == 0
 475 #endif
 476                     ) {
 477                         tso = 1;
 478                 } else {
 479                         len = tp->t_maxseg;
 480                         sendalot = 1;
 481                         tso = 0;
 482                 }
 483         }
 484         if (sack_rxmit) {
 485                 if (SEQ_LT(p->rxmit + len, tp->snd_una + so->so_snd.sb_cc))
 486                         flags &= ~TH_FIN;
 487         } else {
 488                 if (SEQ_LT(tp->snd_nxt + len, tp->snd_una + so->so_snd.sb_cc))
 489                         flags &= ~TH_FIN;
 490         }
 491
 492         recwin = sbspace(&so->so_rcv);
 493
 494         /*
 495          * Sender silly window avoidance.   We transmit under the following
 496          * conditions when len is non-zero:
 497          *
 498          *      - We have a full segment (or more with TSO)
 499          *      - This is the last buffer in a write()/send() and we are
 500          *        either idle or running NODELAY
 501          *      - we've timed out (e.g. persist timer)
 502          *      - we have more then 1/2 the maximum send window's worth of
 503          *        data (receiver may be limited the window size)
 504          *      - we need to retransmit
 505          */
 506         if (len) {
 507                 if (len >= tp->t_maxseg)
 508                         goto send;
 509                 /*
 510                  * NOTE! on localhost connections an 'ack' from the remote
 511                  * end may occur synchronously with the output and cause
 512                  * us to flush a buffer queued with moretocome.  XXX
 513                  *
 514                  * note: the len + off check is almost certainly unnecessary.
 515                  */
 516                 if (!(tp->t_flags & TF_MORETOCOME) &&   /* normal case */
 517                     (idle || (tp->t_flags & TF_NODELAY)) &&
 518                     len + off >= so->so_snd.sb_cc &&
 519                     (tp->t_flags & TF_NOPUSH) == 0) {
 520                         goto send;
 521                 }
 522                 if (tp->t_flags & TF_FORCEDATA)         /* typ. timeout case */
 523                         goto send;
 524                 if (len >= tp->max_sndwnd / 2 && tp->max_sndwnd > 0)
 525                         goto send;
 526                 if (SEQ_LT(tp->snd_nxt, tp->snd_max))   /* retransmit case */
 527                         goto send;
 528                 if (sack_rxmit)
 529                         goto send;
 530         }
 531
 532         /*
 533          * Compare available window to amount of window
 534          * known to peer (as advertised window less
 535          * next expected input).  If the difference is at least two
 536          * max size segments, or at least 50% of the maximum possible
 537          * window, then want to send a window update to peer.
 538          * Skip this if the connection is in T/TCP half-open state.
 539          * Don't send pure window updates when the peer has closed
 540          * the connection and won't ever send more data.
 541          */
 542         if (recwin > 0 && !(tp->t_flags & TF_NEEDSYN) &&
 543             !TCPS_HAVERCVDFIN(tp->t_state)) {
 544                 /*
 545                  * "adv" is the amount we can increase the window,
 546                  * taking into account that we are limited by
 547                  * TCP_MAXWIN << tp->rcv_scale.
 548                  */
 549                 long adv = min(recwin, (long)TCP_MAXWIN << tp->rcv_scale) -
 550                         (tp->rcv_adv - tp->rcv_nxt);
 551
 552                 if (adv >= (long) (2 * tp->t_maxseg))
 553                         goto send;
 554                 if (2 * adv >= (long) so->so_rcv.sb_hiwat)
 555                         goto send;
 556         }
 557
 558         /*
 559          * Send if we owe the peer an ACK, RST, SYN, or urgent data.  ACKNOW
 560          * is also a catch-all for the retransmit timer timeout case.
 561          */
 562         if (tp->t_flags & TF_ACKNOW)
 563                 goto send;
 564         if ((flags & TH_RST) ||
 565             ((flags & TH_SYN) && (tp->t_flags & TF_NEEDSYN) == 0))
 566                 goto send;
 567         if (SEQ_GT(tp->snd_up, tp->snd_una))
 568                 goto send;
 569         /*
 570          * If our state indicates that FIN should be sent
 571          * and we have not yet done so, then we need to send.
 572          */
 573         if (flags & TH_FIN &&
 574             ((tp->t_flags & TF_SENTFIN) == 0 || tp->snd_nxt == tp->snd_una))
 575                 goto send;
 576         /*
 577          * In SACK, it is possible for tcp_output to fail to send a segment
 578          * after the retransmission timer has been turned off.  Make sure
 579          * that the retransmission timer is set.
 580          */
 581         if ((tp->t_flags & TF_SACK_PERMIT) &&
 582             SEQ_GT(tp->snd_max, tp->snd_una) &&
 583             !tcp_timer_active(tp, TT_REXMT) &&
 584             !tcp_timer_active(tp, TT_PERSIST)) {
 585                 tcp_timer_activate(tp, TT_REXMT, tp->t_rxtcur);
 586                 goto just_return;
 587         }
 588         /*
 589          * TCP window updates are not reliable, rather a polling protocol
 590          * using ``persist'' packets is used to insure receipt of window
 591          * updates.  The three ``states'' for the output side are:
 592          *      idle                    not doing retransmits or persists
 593          *      persisting              to move a small or zero window
 594          *      (re)transmitting        and thereby not persisting
 595          *
 596          * tcp_timer_active(tp, TT_PERSIST)
 597          *      is true when we are in persist state.
 598          * (tp->t_flags & TF_FORCEDATA)
 599          *      is set when we are called to send a persist packet.
 600          * tcp_timer_active(tp, TT_REXMT)
 601          *      is set when we are retransmitting
 602          * The output side is idle when both timers are zero.
 603          *
 604          * If send window is too small, there is data to transmit, and no
 605          * retransmit or persist is pending, then go to persist state.
 606          * If nothing happens soon, send when timer expires:
 607          * if window is nonzero, transmit what we can,
 608          * otherwise force out a byte.
 609          */
 610         if (so->so_snd.sb_cc && !tcp_timer_active(tp, TT_REXMT) &&
 611             !tcp_timer_active(tp, TT_PERSIST)) {
 612                 tp->t_rxtshift = 0;
 613                 tcp_setpersist(tp);
 614         }
 615
 616         /*
 617          * No reason to send a segment, just return.
 618          */
 619 just_return:
 620         SOCKBUF_UNLOCK(&so->so_snd);
 621         return (0);
 622
 623 send:
 624         SOCKBUF_LOCK_ASSERT(&so->so_snd);
 625         /*
 626          * Before ESTABLISHED, force sending of initial options
 627          * unless TCP set not to do any options.
 628          * NOTE: we assume that the IP/TCP header plus TCP options
 629          * always fit in a single mbuf, leaving room for a maximum
 630          * link header, i.e.
 631          *      max_linkhdr + sizeof (struct tcpiphdr) + optlen <= MCLBYTES
 632          */
 633         optlen = 0;
 634 #ifdef INET6
 635         if (isipv6)
 636                 hdrlen = sizeof (struct ip6_hdr) + sizeof (struct tcphdr);
 637         else
 638 #endif
 639         hdrlen = sizeof (struct tcpiphdr);
 640
 641         /*
 642          * Compute options for segment.
 643          * We only have to care about SYN and established connection
 644          * segments.  Options for SYN-ACK segments are handled in TCP
 645          * syncache.
 646          */
 647         if ((tp->t_flags & TF_NOOPT) == 0) {
 648                 to.to_flags = 0;
 649                 /* Maximum segment size. */
 650                 if (flags & TH_SYN) {
 651                         tp->snd_nxt = tp->iss;
 652                         to.to_mss = tcp_mssopt(&tp->t_inpcb->inp_inc);
 653                         to.to_flags |= TOF_MSS;
 654                 }
 655                 /* Window scaling. */
 656                 if ((flags & TH_SYN) && (tp->t_flags & TF_REQ_SCALE)) {
 657                         to.to_wscale = tp->request_r_scale;
 658                         to.to_flags |= TOF_SCALE;
 659                 }
 660                 /* Timestamps. */
 661                 if ((tp->t_flags & TF_RCVD_TSTMP) ||
 662                     ((flags & TH_SYN) && (tp->t_flags & TF_REQ_TSTMP))) {
 663                         to.to_tsval = ticks + tp->ts_offset;
 664                         to.to_tsecr = tp->ts_recent;
 665                         to.to_flags |= TOF_TS;
 666                         /* Set receive buffer autosizing timestamp. */
 667                         if (tp->rfbuf_ts == 0 &&
 668                             (so->so_rcv.sb_flags & SB_AUTOSIZE))
 669                                 tp->rfbuf_ts = ticks;
 670                 }
 671                 /* Selective ACK's. */
 672                 if (tp->t_flags & TF_SACK_PERMIT) {
 673                         if (flags & TH_SYN)
 674                                 to.to_flags |= TOF_SACKPERM;
 675                         else if (TCPS_HAVEESTABLISHED(tp->t_state) &&
 676                             (tp->t_flags & TF_SACK_PERMIT) &&
 677                             tp->rcv_numsacks > 0) {
 678                                 to.to_flags |= TOF_SACK;
 679                                 to.to_nsacks = tp->rcv_numsacks;
 680                                 to.to_sacks = (u_char *)tp->sackblks;
 681                         }
 682                 }
 683 #ifdef TCP_SIGNATURE
 684                 /* TCP-MD5 (RFC2385). */
 685 #ifdef INET6
 686                 if (!isipv6 && (tp->t_flags & TF_SIGNATURE))
 687 #else
 688                 if (tp->t_flags & TF_SIGNATURE)
 689 #endif /* INET6 */
 690                         to.to_flags |= TOF_SIGNATURE;
 691 #endif /* TCP_SIGNATURE */
 692
 693                 /* Processing the options. */
 694                 hdrlen += optlen = tcp_addoptions(&to, opt);
 695         }
 696
 697 #ifdef INET6
 698         if (isipv6)
 699                 ipoptlen = ip6_optlen(tp->t_inpcb);
 700         else
 701 #endif
 702         if (tp->t_inpcb->inp_options)
 703                 ipoptlen = tp->t_inpcb->inp_options->m_len -
 704                                 offsetof(struct ipoption, ipopt_list);
 705         else
 706                 ipoptlen = 0;
 707 #ifdef IPSEC
 708         ipoptlen += ipsec_optlen;
 709 #endif
 710
 711         /*
 712          * Adjust data length if insertion of options will
 713          * bump the packet length beyond the t_maxopd length.
 714          * Clear the FIN bit because we cut off the tail of
 715          * the segment.
 716          *
 717          * When doing TSO limit a burst to TCP_MAXWIN minus the
 718          * IP, TCP and Options length to keep ip->ip_len from
 719          * overflowing.  Prevent the last segment from being
 720          * fractional thus making them all equal sized and set
 721          * the flag to continue sending.  TSO is disabled when
 722          * IP options or IPSEC are present.
 723          */
 724         if (len + optlen + ipoptlen > tp->t_maxopd) {
 725                 flags &= ~TH_FIN;
 726                 if (tso) {
 727                         if (len > TCP_MAXWIN - hdrlen - optlen) {
 728                                 len = TCP_MAXWIN - hdrlen - optlen;
 729                                 len = len - (len % (tp->t_maxopd - optlen));
 730                                 sendalot = 1;
 731                         } else if (tp->t_flags & TF_NEEDFIN)
 732                                 sendalot = 1;
 733                 } else {
 734                         len = tp->t_maxopd - optlen - ipoptlen;
 735                         sendalot = 1;
 736                 }
 737         }
 738
 739 /*#ifdef DIAGNOSTIC*/
 740 #ifdef INET6
 741         if (max_linkhdr + hdrlen > MCLBYTES)
 742 #else
 743         if (max_linkhdr + hdrlen > MHLEN)
 744 #endif
 745                 panic("tcphdr too big");
 746 /*#endif*/
 747
 748         /*
 749          * Grab a header mbuf, attaching a copy of data to
 750          * be transmitted, and initialize the header from
 751          * the template for sends on this connection.
 752          */
 753         if (len) {
 754                 struct mbuf *mb;
 755                 u_int moff;
 756
 757                 if ((tp->t_flags & TF_FORCEDATA) && len == 1)
 758                         V_tcpstat.tcps_sndprobe++;
 759                 else if (SEQ_LT(tp->snd_nxt, tp->snd_max) || sack_rxmit) {
 760                         V_tcpstat.tcps_sndrexmitpack++;
 761                         V_tcpstat.tcps_sndrexmitbyte += len;
 762                 } else {
 763                         V_tcpstat.tcps_sndpack++;
 764                         V_tcpstat.tcps_sndbyte += len;
 765                 }
 766 #ifdef notyet
 767                 if ((m = m_copypack(so->so_snd.sb_mb, off,
 768                     (int)len, max_linkhdr + hdrlen)) == 0) {
 769                         SOCKBUF_UNLOCK(&so->so_snd);
 770                         error = ENOBUFS;
 771                         goto out;
 772                 }
 773                 /*
 774                  * m_copypack left space for our hdr; use it.
 775                  */
 776                 m->m_len += hdrlen;
 777                 m->m_data -= hdrlen;
 778 #else
 779                 MGETHDR(m, M_DONTWAIT, MT_DATA);
 780                 if (m == NULL) {
 781                         SOCKBUF_UNLOCK(&so->so_snd);
 782                         error = ENOBUFS;
 783                         goto out;
 784                 }
 785 #ifdef INET6
 786                 if (MHLEN < hdrlen + max_linkhdr) {
 787                         MCLGET(m, M_DONTWAIT);
 788                         if ((m->m_flags & M_EXT) == 0) {
 789                                 SOCKBUF_UNLOCK(&so->so_snd);
 790                                 m_freem(m);
 791                                 error = ENOBUFS;
 792                                 goto out;
 793                         }
 794                 }
 795 #endif
 796                 m->m_data += max_linkhdr;
 797                 m->m_len = hdrlen;
 798
 799                 /*
 800                  * Start the m_copy functions from the closest mbuf
 801                  * to the offset in the socket buffer chain.
 802                  */
 803                 mb = sbsndptr(&so->so_snd, off, len, &moff);
 804
 805                 if (len <= MHLEN - hdrlen - max_linkhdr) {
 806                         m_copydata(mb, moff, (int)len,
 807                             mtod(m, caddr_t) + hdrlen);
 808                         m->m_len += len;
 809                 } else {
 810                         m->m_next = m_copy(mb, moff, (int)len);
 811                         if (m->m_next == NULL) {
 812                                 SOCKBUF_UNLOCK(&so->so_snd);
 813                                 (void) m_free(m);
 814                                 error = ENOBUFS;
 815                                 goto out;
 816                         }
 817                 }
 818 #endif
 819                 /*
 820                  * If we're sending everything we've got, set PUSH.
 821                  * (This will keep happy those implementations which only
 822                  * give data to the user when a buffer fills or
 823                  * a PUSH comes in.)
 824                  */
 825                 if (off + len == so->so_snd.sb_cc)
 826                         flags |= TH_PUSH;
 827                 SOCKBUF_UNLOCK(&so->so_snd);
 828         } else {
 829                 SOCKBUF_UNLOCK(&so->so_snd);
 830                 if (tp->t_flags & TF_ACKNOW)
 831                         V_tcpstat.tcps_sndacks++;
 832                 else if (flags & (TH_SYN|TH_FIN|TH_RST))
 833                         V_tcpstat.tcps_sndctrl++;
 834                 else if (SEQ_GT(tp->snd_up, tp->snd_una))
 835                         V_tcpstat.tcps_sndurg++;
 836                 else
 837                         V_tcpstat.tcps_sndwinup++;
 838
 839                 MGETHDR(m, M_DONTWAIT, MT_DATA);
 840                 if (m == NULL) {
 841                         error = ENOBUFS;
 842                         goto out;
 843                 }
 844 #ifdef INET6
 845                 if (isipv6 && (MHLEN < hdrlen + max_linkhdr) &&
 846                     MHLEN >= hdrlen) {
 847                         MH_ALIGN(m, hdrlen);
 848                 } else
 849 #endif
 850                 m->m_data += max_linkhdr;
 851                 m->m_len = hdrlen;
 852         }
 853         SOCKBUF_UNLOCK_ASSERT(&so->so_snd);
 854         m->m_pkthdr.rcvif = (struct ifnet *)0;
 855 #ifdef MAC
 856         mac_inpcb_create_mbuf(tp->t_inpcb, m);
 857 #endif
 858 #ifdef INET6
 859         if (isipv6) {
 860                 ip6 = mtod(m, struct ip6_hdr *);
 861                 th = (struct tcphdr *)(ip6 + 1);
 862                 tcpip_fillheaders(tp->t_inpcb, ip6, th);
 863         } else
 864 #endif /* INET6 */
 865         {
 866                 ip = mtod(m, struct ip *);
 867                 ipov = (struct ipovly *)ip;
 868                 th = (struct tcphdr *)(ip + 1);
 869                 tcpip_fillheaders(tp->t_inpcb, ip, th);
 870         }
 871
 872         /*
 873          * Fill in fields, remembering maximum advertised
 874          * window for use in delaying messages about window sizes.
 875          * If resending a FIN, be sure not to use a new sequence number.
 876          */
 877         if (flags & TH_FIN && tp->t_flags & TF_SENTFIN &&
 878             tp->snd_nxt == tp->snd_max)
 879                 tp->snd_nxt--;
 880         /*
 881          * If we are starting a connection, send ECN setup
 882          * SYN packet. If we are on a retransmit, we may
 883          * resend those bits a number of times as per
 884          * RFC 3168.
 885          */
 886         if (tp->t_state == TCPS_SYN_SENT && V_tcp_do_ecn) {
 887                 if (tp->t_rxtshift >= 1) {
 888                         if (tp->t_rxtshift <= V_tcp_ecn_maxretries)
 889                                 flags |= TH_ECE|TH_CWR;
 890                 } else
 891                         flags |= TH_ECE|TH_CWR;
 892         }
 893
 894         if (tp->t_state == TCPS_ESTABLISHED &&
 895             (tp->t_flags & TF_ECN_PERMIT)) {
 896                 /*
 897                  * If the peer has ECN, mark data packets with
 898                  * ECN capable transmission (ECT).
 899                  * Ignore pure ack packets, retransmissions and window probes.
 900                  */
 901                 if (len > 0 && SEQ_GEQ(tp->snd_nxt, tp->snd_max) &&
 902                     !((tp->t_flags & TF_FORCEDATA) && len == 1)) {
 903 #ifdef INET6
 904                         if (isipv6)
 905                                 ip6->ip6_flow |= htonl(IPTOS_ECN_ECT0 << 20);
 906                         else
 907 #endif
 908                                 ip->ip_tos |= IPTOS_ECN_ECT0;
 909                         V_tcpstat.tcps_ecn_ect0++;
 910                 }
 911
 912                 /*
 913                  * Reply with proper ECN notifications.
 914                  */
 915                 if (tp->t_flags & TF_ECN_SND_CWR) {
 916                         flags |= TH_CWR;
 917                         tp->t_flags &= ~TF_ECN_SND_CWR;
 918                 }
 919                 if (tp->t_flags & TF_ECN_SND_ECE)
 920                         flags |= TH_ECE;
 921         }
 922
 923         /*
 924          * If we are doing retransmissions, then snd_nxt will
 925          * not reflect the first unsent octet.  For ACK only
 926          * packets, we do not want the sequence number of the
 927          * retransmitted packet, we want the sequence number
 928          * of the next unsent octet.  So, if there is no data
 929          * (and no SYN or FIN), use snd_max instead of snd_nxt
 930          * when filling in ti_seq.  But if we are in persist
 931          * state, snd_max might reflect one byte beyond the
 932          * right edge of the window, so use snd_nxt in that
 933          * case, since we know we aren't doing a retransmission.
 934          * (retransmit and persist are mutually exclusive...)
 935          */
 936         if (sack_rxmit == 0) {
 937                 if (len || (flags & (TH_SYN|TH_FIN)) ||
 938                     tcp_timer_active(tp, TT_PERSIST))
 939                         th->th_seq = htonl(tp->snd_nxt);
 940                 else
 941                         th->th_seq = htonl(tp->snd_max);
 942         } else {
 943                 th->th_seq = htonl(p->rxmit);
 944                 p->rxmit += len;
 945                 tp->sackhint.sack_bytes_rexmit += len;
 946         }
 947         th->th_ack = htonl(tp->rcv_nxt);
 948         if (optlen) {
 949                 bcopy(opt, th + 1, optlen);
 950                 th->th_off = (sizeof (struct tcphdr) + optlen) >> 2;
 951         }
 952         th->th_flags = flags;
 953         /*
 954          * Calculate receive window.  Don't shrink window,
 955          * but avoid silly window syndrome.
 956          */
 957         if (recwin < (long)(so->so_rcv.sb_hiwat / 4) &&
 958             recwin < (long)tp->t_maxseg)
 959                 recwin = 0;
 960         if (recwin < (long)(tp->rcv_adv - tp->rcv_nxt))
 961                 recwin = (long)(tp->rcv_adv - tp->rcv_nxt);
 962         if (recwin > (long)TCP_MAXWIN << tp->rcv_scale)
 963                 recwin = (long)TCP_MAXWIN << tp->rcv_scale;
 964
 965         /*
 966          * According to RFC1323 the window field in a SYN (i.e., a <SYN>
 967          * or <SYN,ACK>) segment itself is never scaled.  The <SYN,ACK>
 968          * case is handled in syncache.
 969          */
 970         if (flags & TH_SYN)
 971                 th->th_win = htons((u_short)
 972                                 (min(sbspace(&so->so_rcv), TCP_MAXWIN)));
 973         else
 974                 th->th_win = htons((u_short)(recwin >> tp->rcv_scale));
 975
 976         /*
 977          * Adjust the RXWIN0SENT flag - indicate that we have advertised
 978          * a 0 window.  This may cause the remote transmitter to stall.  This
 979          * flag tells soreceive() to disable delayed acknowledgements when
 980          * draining the buffer.  This can occur if the receiver is attempting
 981          * to read more data than can be buffered prior to transmitting on
 982          * the connection.
 983          */
 984         if (recwin == 0)
 985                 tp->t_flags |= TF_RXWIN0SENT;
 986         else
 987                 tp->t_flags &= ~TF_RXWIN0SENT;
 988         if (SEQ_GT(tp->snd_up, tp->snd_nxt)) {
 989                 th->th_urp = htons((u_short)(tp->snd_up - tp->snd_nxt));
 990                 th->th_flags |= TH_URG;
 991         } else
 992                 /*
 993                  * If no urgent pointer to send, then we pull
 994                  * the urgent pointer to the left edge of the send window
 995                  * so that it doesn't drift into the send window on sequence
 996                  * number wraparound.
 997                  */
 998                 tp->snd_up = tp->snd_una;               /* drag it along */
 999
1000 #ifdef TCP_SIGNATURE
1001 #ifdef INET6
1002         if (!isipv6)
1003 #endif
1004         if (tp->t_flags & TF_SIGNATURE) {
1005                 int sigoff = to.to_signature - opt;
1006                 tcp_signature_compute(m, sizeof(struct ip), len, optlen,
1007                     (u_char *)(th + 1) + sigoff, IPSEC_DIR_OUTBOUND);
1008         }
1009 #endif
1010
1011         /*
1012          * Put TCP length in extended header, and then
1013          * checksum extended header and data.
1014          */
1015         m->m_pkthdr.len = hdrlen + len; /* in6_cksum() need this */
1016 #ifdef INET6
1017         if (isipv6)
1018                 /*
1019                  * ip6_plen is not need to be filled now, and will be filled
1020                  * in ip6_output.
1021                  */
1022                 th->th_sum = in6_cksum(m, IPPROTO_TCP, sizeof(struct ip6_hdr),
1023                                        sizeof(struct tcphdr) + optlen + len);
1024         else
1025 #endif /* INET6 */
1026         {
1027                 m->m_pkthdr.csum_flags = CSUM_TCP;
1028                 m->m_pkthdr.csum_data = offsetof(struct tcphdr, th_sum);
1029                 th->th_sum = in_pseudo(ip->ip_src.s_addr, ip->ip_dst.s_addr,
1030                     htons(sizeof(struct tcphdr) + IPPROTO_TCP + len + optlen));
1031
1032                 /* IP version must be set here for ipv4/ipv6 checking later */
1033                 KASSERT(ip->ip_v == IPVERSION,
1034                     ("%s: IP version incorrect: %d", __func__, ip->ip_v));
1035         }
1036
1037         /*
1038          * Enable TSO and specify the size of the segments.
1039          * The TCP pseudo header checksum is always provided.
1040          * XXX: Fixme: This is currently not the case for IPv6.
1041          */
1042         if (tso) {
1043                 m->m_pkthdr.csum_flags = CSUM_TSO;
1044                 m->m_pkthdr.tso_segsz = tp->t_maxopd - optlen;
1045         }
1046
1047         /*
1048          * In transmit state, time the transmission and arrange for
1049          * the retransmit.  In persist state, just set snd_max.
1050          */
1051         if ((tp->t_flags & TF_FORCEDATA) == 0 ||
1052             !tcp_timer_active(tp, TT_PERSIST)) {
1053                 tcp_seq startseq = tp->snd_nxt;
1054
1055                 /*
1056                  * Advance snd_nxt over sequence space of this segment.
1057                  */
1058                 if (flags & (TH_SYN|TH_FIN)) {
1059                         if (flags & TH_SYN)
1060                                 tp->snd_nxt++;
1061                         if (flags & TH_FIN) {
1062                                 tp->snd_nxt++;
1063                                 tp->t_flags |= TF_SENTFIN;
1064                         }
1065                 }
1066                 if (sack_rxmit)
1067                         goto timer;
1068                 tp->snd_nxt += len;
1069                 if (SEQ_GT(tp->snd_nxt, tp->snd_max)) {
1070                         tp->snd_max = tp->snd_nxt;
1071                         /*
1072                          * Time this transmission if not a retransmission and
1073                          * not currently timing anything.
1074                          */
1075                         if (tp->t_rtttime == 0) {
1076                                 tp->t_rtttime = ticks;
1077                                 tp->t_rtseq = startseq;
1078                                 V_tcpstat.tcps_segstimed++;
1079                         }
1080                 }
1081
1082                 /*
1083                  * Set retransmit timer if not currently set,
1084                  * and not doing a pure ack or a keep-alive probe.
1085                  * Initial value for retransmit timer is smoothed
1086                  * round-trip time + 2 * round-trip time variance.
1087                  * Initialize shift counter which is used for backoff
1088                  * of retransmit time.
1089                  */
1090 timer:
1091                 if (!tcp_timer_active(tp, TT_REXMT) &&
1092                     ((sack_rxmit && tp->snd_nxt != tp->snd_max) ||
1093                      (tp->snd_nxt != tp->snd_una))) {
1094                         if (tcp_timer_active(tp, TT_PERSIST)) {
1095                                 tcp_timer_activate(tp, TT_PERSIST, 0);
1096                                 tp->t_rxtshift = 0;
1097                         }
1098                         tcp_timer_activate(tp, TT_REXMT, tp->t_rxtcur);
1099                 }
1100         } else {
1101                 /*
1102                  * Persist case, update snd_max but since we are in
1103                  * persist mode (no window) we do not update snd_nxt.
1104                  */
1105                 int xlen = len;
1106                 if (flags & TH_SYN)
1107                         ++xlen;
1108                 if (flags & TH_FIN) {
1109                         ++xlen;
1110                         tp->t_flags |= TF_SENTFIN;
1111                 }
1112                 if (SEQ_GT(tp->snd_nxt + xlen, tp->snd_max))
1113                         tp->snd_max = tp->snd_nxt + len;
1114         }
1115
1116 #ifdef TCPDEBUG
1117         /*
1118          * Trace.
1119          */
1120         if (so->so_options & SO_DEBUG) {
1121                 u_short save = 0;
1122 #ifdef INET6
1123                 if (!isipv6)
1124 #endif
1125                 {
1126                         save = ipov->ih_len;
1127                         ipov->ih_len = htons(m->m_pkthdr.len /* - hdrlen + (th->th_off << 2) */);
1128                 }
1129                 tcp_trace(TA_OUTPUT, tp->t_state, tp, mtod(m, void *), th, 0);
1130 #ifdef INET6
1131                 if (!isipv6)
1132 #endif
1133                 ipov->ih_len = save;
1134         }
1135 #endif
1136
1137         /*
1138          * Fill in IP length and desired time to live and
1139          * send to IP level.  There should be a better way
1140          * to handle ttl and tos; we could keep them in
1141          * the template, but need a way to checksum without them.
1142          */
1143         /*
1144          * m->m_pkthdr.len should have been set before cksum calcuration,
1145          * because in6_cksum() need it.
1146          */
1147 #ifdef INET6
1148         if (isipv6) {
1149                 /*
1150                  * we separately set hoplimit for every segment, since the
1151                  * user might want to change the value via setsockopt.
1152                  * Also, desired default hop limit might be changed via
1153                  * Neighbor Discovery.
1154                  */
1155                 ip6->ip6_hlim = in6_selecthlim(tp->t_inpcb, NULL);
1156
1157                 /* TODO: IPv6 IP6TOS_ECT bit on */
1158                 error = ip6_output(m,
1159                             tp->t_inpcb->in6p_outputopts, NULL,
1160                             ((so->so_options & SO_DONTROUTE) ?
1161                             IP_ROUTETOIF : 0), NULL, NULL, tp->t_inpcb);
1162         } else
1163 #endif /* INET6 */
1164     {
1165         ip->ip_len = m->m_pkthdr.len;
1166 #ifdef INET6
1167         if (INP_CHECK_SOCKAF(so, AF_INET6))
1168                 ip->ip_ttl = in6_selecthlim(tp->t_inpcb, NULL);
1169 #endif /* INET6 */
1170         /*
1171          * If we do path MTU discovery, then we set DF on every packet.
1172          * This might not be the best thing to do according to RFC3390
1173          * Section 2. However the tcp hostcache migitates the problem
1174          * so it affects only the first tcp connection with a host.
1175          */
1176         if (V_path_mtu_discovery)
1177                 ip->ip_off |= IP_DF;
1178
1179         error = ip_output(m, tp->t_inpcb->inp_options, NULL,
1180             ((so->so_options & SO_DONTROUTE) ? IP_ROUTETOIF : 0), 0,
1181             tp->t_inpcb);
1182     }
1183         if (error) {
1184
1185                 /*
1186                  * We know that the packet was lost, so back out the
1187                  * sequence number advance, if any.
1188                  *
1189                  * If the error is EPERM the packet got blocked by the
1190                  * local firewall.  Normally we should terminate the
1191                  * connection but the blocking may have been spurious
1192                  * due to a firewall reconfiguration cycle.  So we treat
1193                  * it like a packet loss and let the retransmit timer and
1194                  * timeouts do their work over time.
1195                  * XXX: It is a POLA question whether calling tcp_drop right
1196                  * away would be the really correct behavior instead.
1197                  */
1198                 if (((tp->t_flags & TF_FORCEDATA) == 0 ||
1199                     !tcp_timer_active(tp, TT_PERSIST)) &&
1200                     ((flags & TH_SYN) == 0) &&
1201                     (error != EPERM)) {
1202                         if (sack_rxmit) {
1203                                 p->rxmit -= len;
1204                                 tp->sackhint.sack_bytes_rexmit -= len;
1205                                 KASSERT(tp->sackhint.sack_bytes_rexmit >= 0,
1206                                     ("sackhint bytes rtx >= 0"));
1207                         } else
1208                                 tp->snd_nxt -= len;
1209                 }
1210 out:
1211                 SOCKBUF_UNLOCK_ASSERT(&so->so_snd);     /* Check gotos. */
1212                 switch (error) {
1213                 case EPERM:
1214                         tp->t_softerror = error;
1215                         return (error);
1216                 case ENOBUFS:
1217                         if (!tcp_timer_active(tp, TT_REXMT) &&
1218                             !tcp_timer_active(tp, TT_PERSIST))
1219                                 tcp_timer_activate(tp, TT_REXMT, tp->t_rxtcur);
1220                         tp->snd_cwnd = tp->t_maxseg;
1221                         return (0);
1222                 case EMSGSIZE:
1223                         /*
1224                          * For some reason the interface we used initially
1225                          * to send segments changed to another or lowered
1226                          * its MTU.
1227                          *
1228                          * tcp_mtudisc() will find out the new MTU and as
1229                          * its last action, initiate retransmission, so it
1230                          * is important to not do so here.
1231                          *
1232                          * If TSO was active we either got an interface
1233                          * without TSO capabilits or TSO was turned off.
1234                          * Disable it for this connection as too and
1235                          * immediatly retry with MSS sized segments generated
1236                          * by this function.
1237                          */
1238                         if (tso)
1239                                 tp->t_flags &= ~TF_TSO;
1240                         tcp_mtudisc(tp->t_inpcb, 0);
1241                         return (0);
1242                 case EHOSTDOWN:
1243                 case EHOSTUNREACH:
1244                 case ENETDOWN:
1245                 case ENETUNREACH:
1246                         if (TCPS_HAVERCVDSYN(tp->t_state)) {
1247                                 tp->t_softerror = error;
1248                                 return (0);
1249                         }
1250                         /* FALLTHROUGH */
1251                 default:
1252                         return (error);
1253                 }
1254         }
1255         V_tcpstat.tcps_sndtotal++;
1256
1257         /*
1258          * Data sent (as far as we can tell).
1259          * If this advertises a larger window than any other segment,
1260          * then remember the size of the advertised window.
1261          * Any pending ACK has now been sent.
1262          */
1263         if (recwin > 0 && SEQ_GT(tp->rcv_nxt + recwin, tp->rcv_adv))
1264                 tp->rcv_adv = tp->rcv_nxt + recwin;
1265         tp->last_ack_sent = tp->rcv_nxt;
1266         tp->t_flags &= ~(TF_ACKNOW | TF_DELACK);
1267         if (tcp_timer_active(tp, TT_DELACK))
1268                 tcp_timer_activate(tp, TT_DELACK, 0);
1269 #if 0
1270         /*
1271          * This completely breaks TCP if newreno is turned on.  What happens
1272          * is that if delayed-acks are turned on on the receiver, this code
1273          * on the transmitter effectively destroys the TCP window, forcing
1274          * it to four packets (1.5Kx4 = 6K window).
1275          */
1276         if (sendalot && (!V_tcp_do_newreno || --maxburst))
1277                 goto again;
1278 #endif
1279         if (sendalot)
1280                 goto again;
1281         return (0);
1282 }
1283
1284 void
1285 tcp_setpersist(struct tcpcb *tp)
1286 {
1287         int t = ((tp->t_srtt >> 2) + tp->t_rttvar) >> 1;
1288         int tt;
1289
1290         if (tcp_timer_active(tp, TT_REXMT))
1291                 panic("tcp_setpersist: retransmit pending");
1292         /*
1293          * Start/restart persistance timer.
1294          */
1295         TCPT_RANGESET(tt, t * tcp_backoff[tp->t_rxtshift],
1296                       TCPTV_PERSMIN, TCPTV_PERSMAX);
1297         tcp_timer_activate(tp, TT_PERSIST, tt);
1298         if (tp->t_rxtshift < TCP_MAXRXTSHIFT)
1299                 tp->t_rxtshift++;
1300 }
1301
1302 /*
1303  * Insert TCP options according to the supplied parameters to the place
1304  * optp in a consistent way.  Can handle unaligned destinations.
1305  *
1306  * The order of the option processing is crucial for optimal packing and
1307  * alignment for the scarce option space.
1308  *
1309  * The optimal order for a SYN/SYN-ACK segment is:
1310  *   MSS (4) + NOP (1) + Window scale (3) + SACK permitted (2) +
1311  *   Timestamp (10) + Signature (18) = 38 bytes out of a maximum of 40.
1312  *
1313  * The SACK options should be last.  SACK blocks consume 8*n+2 bytes.
1314  * So a full size SACK blocks option is 34 bytes (with 4 SACK blocks).
1315  * At minimum we need 10 bytes (to generate 1 SACK block).  If both
1316  * TCP Timestamps (12 bytes) and TCP Signatures (18 bytes) are present,
1317  * we only have 10 bytes for SACK options (40 - (12 + 18)).
1318  */
1319 int
1320 tcp_addoptions(struct tcpopt *to, u_char *optp)
1321 {
1322         u_int mask, optlen = 0;
1323
1324         for (mask = 1; mask < TOF_MAXOPT; mask <<= 1) {
1325                 if ((to->to_flags & mask) != mask)
1326                         continue;
1327                 if (optlen == TCP_MAXOLEN)
1328                         break;
1329                 switch (to->to_flags & mask) {
1330                 case TOF_MSS:
1331                         while (optlen % 4) {
1332                                 optlen += TCPOLEN_NOP;
1333                                 *optp++ = TCPOPT_NOP;
1334                         }
1335                         if (TCP_MAXOLEN - optlen < TCPOLEN_MAXSEG)
1336                                 continue;
1337                         optlen += TCPOLEN_MAXSEG;
1338                         *optp++ = TCPOPT_MAXSEG;
1339                         *optp++ = TCPOLEN_MAXSEG;
1340                         to->to_mss = htons(to->to_mss);
1341                         bcopy((u_char *)&to->to_mss, optp, sizeof(to->to_mss));
1342                         optp += sizeof(to->to_mss);
1343                         break;
1344                 case TOF_SCALE:
1345                         while (!optlen || optlen % 2 != 1) {
1346                                 optlen += TCPOLEN_NOP;
1347                                 *optp++ = TCPOPT_NOP;
1348                         }
1349                         if (TCP_MAXOLEN - optlen < TCPOLEN_WINDOW)
1350                                 continue;
1351                         optlen += TCPOLEN_WINDOW;
1352                         *optp++ = TCPOPT_WINDOW;
1353                         *optp++ = TCPOLEN_WINDOW;
1354                         *optp++ = to->to_wscale;
1355                         break;
1356                 case TOF_SACKPERM:
1357                         while (optlen % 2) {
1358                                 optlen += TCPOLEN_NOP;
1359                                 *optp++ = TCPOPT_NOP;
1360                         }
1361                         if (TCP_MAXOLEN - optlen < TCPOLEN_SACK_PERMITTED)
1362                                 continue;
1363                         optlen += TCPOLEN_SACK_PERMITTED;
1364                         *optp++ = TCPOPT_SACK_PERMITTED;
1365                         *optp++ = TCPOLEN_SACK_PERMITTED;
1366                         break;
1367                 case TOF_TS:
1368                         while (!optlen || optlen % 4 != 2) {
1369                                 optlen += TCPOLEN_NOP;
1370                                 *optp++ = TCPOPT_NOP;
1371                         }
1372                         if (TCP_MAXOLEN - optlen < TCPOLEN_TIMESTAMP)
1373                                 continue;
1374                         optlen += TCPOLEN_TIMESTAMP;
1375                         *optp++ = TCPOPT_TIMESTAMP;
1376                         *optp++ = TCPOLEN_TIMESTAMP;
1377                         to->to_tsval = htonl(to->to_tsval);
1378                         to->to_tsecr = htonl(to->to_tsecr);
1379                         bcopy((u_char *)&to->to_tsval, optp, sizeof(to->to_tsval));
1380                         optp += sizeof(to->to_tsval);
1381                         bcopy((u_char *)&to->to_tsecr, optp, sizeof(to->to_tsecr));
1382                         optp += sizeof(to->to_tsecr);
1383                         break;
1384                 case TOF_SIGNATURE:
1385                         {
1386                         int siglen = TCPOLEN_SIGNATURE - 2;
1387
1388                         while (!optlen || optlen % 4 != 2) {
1389                                 optlen += TCPOLEN_NOP;
1390                                 *optp++ = TCPOPT_NOP;
1391                         }
1392                         if (TCP_MAXOLEN - optlen < TCPOLEN_SIGNATURE)
1393                                 continue;
1394                         optlen += TCPOLEN_SIGNATURE;
1395                         *optp++ = TCPOPT_SIGNATURE;
1396                         *optp++ = TCPOLEN_SIGNATURE;
1397                         to->to_signature = optp;
1398                         while (siglen--)
1399                                  *optp++ = 0;
1400                         break;
1401                         }
1402                 case TOF_SACK:
1403                         {
1404                         int sackblks = 0;
1405                         struct sackblk *sack = (struct sackblk *)to->to_sacks;
1406                         tcp_seq sack_seq;
1407
1408                         while (!optlen || optlen % 4 != 2) {
1409                                 optlen += TCPOLEN_NOP;
1410                                 *optp++ = TCPOPT_NOP;
1411                         }
1412                         if (TCP_MAXOLEN - optlen < TCPOLEN_SACKHDR + TCPOLEN_SACK)
1413                                 continue;
1414                         optlen += TCPOLEN_SACKHDR;
1415                         *optp++ = TCPOPT_SACK;
1416                         sackblks = min(to->to_nsacks,
1417                                         (TCP_MAXOLEN - optlen) / TCPOLEN_SACK);
1418                         *optp++ = TCPOLEN_SACKHDR + sackblks * TCPOLEN_SACK;
1419                         while (sackblks--) {
1420                                 sack_seq = htonl(sack->start);
1421                                 bcopy((u_char *)&sack_seq, optp, sizeof(sack_seq));
1422                                 optp += sizeof(sack_seq);
1423                                 sack_seq = htonl(sack->end);
1424                                 bcopy((u_char *)&sack_seq, optp, sizeof(sack_seq));
1425                                 optp += sizeof(sack_seq);
1426                                 optlen += TCPOLEN_SACK;
1427                                 sack++;
1428                         }
1429                         V_tcpstat.tcps_sack_send_blocks++;
1430                         break;
1431                         }
1432                 default:
1433                         panic("%s: unknown TCP option type", __func__);
1434                         break;
1435                 }
1436         }
1437
1438         /* Terminate and pad TCP options to a 4 byte boundary. */
1439         if (optlen % 4) {
1440                 optlen += TCPOLEN_EOL;
1441                 *optp++ = TCPOPT_EOL;
1442         }
1443         /*
1444          * According to RFC 793 (STD0007):
1445          *   "The content of the header beyond the End-of-Option option
1446          *    must be header padding (i.e., zero)."
1447          *   and later: "The padding is composed of zeros."
1448          */
1449         while (optlen % 4) {
1450                 optlen += TCPOLEN_PAD;
1451                 *optp++ = TCPOPT_PAD;
1452         }
1453
1454         KASSERT(optlen <= TCP_MAXOLEN, ("%s: TCP options too long", __func__));
1455         return (optlen);
1456 }